Содержание статьи
- Способы проверки микросхем
- Внешний осмотр
- Проверка работоспособности с помощью мультиметра
- Выявление нарушений в работе выходов
- Влияние разновидности микросхем на способы проверки
Чтобы проверить микросхему радиолюбители используют такие устройства, как мультиметры, специальные тестеры, осциллографы. Однако в простых случаях вполне можно и без всего вышеперечисленного. Для успешной проверки необходимо хотя бы примерно знать устройство микросхемы, какие сигналы и напряжения должны поступать на ее входы и формироваться на ее выходах. Рассмотрим вероятные сценарии проведения проверочных работ.
Способы проверки
Существует несколько способов, позволяющих проверить микросхему на работоспособность.
Внешний осмотр
Если микросхема установлена на плате и выпаивать ее нежелательно, то необходимо осуществить ее визуальный осмотр. При внимательном изучении можно обнаружить очевидные дефекты. Таковыми могут быть перегоревшие контакты, обгоревшие и отпавшие провода, трещины на корпусе, обгоревшие обвесные компоненты. Если видимых повреждений не обнаружено, необходимы более сложные действия.
Проверка работоспособности с помощью мультиметра
Следующий шаг проверки – диагностика цепей питания системы. Для этой цели используется мультиметр. Для уточнения выводов питания рекомендуется заглянуть в datasheet на микросхему. Плюс в нем обозначается как VCC+, минус – VCC-, общий провод – GND. Минусовый щуп мультиметра подводится к минусу устройства, плюсовой щуп – к плюсу. Если напряжение соответствует норме для данной системы, то цепи питания устройства являются рабочими. Если обнаружены проблемы, то цепь питания отпаивают и проверяют ее исправность. Если она исправна, то проблема заключается в самой микросхеме.
Выявление нарушений в работе выходов
Если микросхема имеет несколько выходов и хотя бы один из них неработоспособен или функционирует некорректно, вся схема не сможет выполнять назначенные функции.
Проверку выходов мультиметром начинают с измерения напряжения на выводе интегрированного в микросхему источника опорного напряжения Vref. Его номинальное напряжение указывается в сопроводительных документах на устройство. На этом выводе должно присутствовать постоянное напряжение установленной величины. Если напряжение ниже или выше этого значения, то внутри устройства происходят нештатные процессы.
Если в микросхеме присутствует времязадающая RC-цепь, то на ней в рабочем режиме должны происходить колебания. В даташите указывается вывод, на котором предусмотрены такие колебания. Проверочные работы в данном случае осуществляют с помощью осциллографа. Его общий щуп устанавливается на минус питания, измерительный щуп – на RC-вывод. Если при проведении измерений обнаруживаются колебания установленной формы, то устройство исправно. Отсутствие колебаний или их неправильная форма свидетельствуют о проблемах в микросхеме или времязадающих элементах.
Если микросхема выполняет функции управляющего компонента, то на выходном управляющем выводе (или нескольких) должны присутствовать соответствующие сигналы. По datasheet определяют, какой вывод является управляющим. Вывод или выводы проверяют с помощью осциллографа таким же способом, как времязадающие RC-цепи. Если сигнал на этих выводах присутствует и соответствует заданной форме, то данная микросхема является полностью работоспособной. Если же сигнал отсутствует или его форма отличается от нормальной, необходимо проверить управляемую цепь, так как причиной неисправности может быть именно она. Если управляемая цепь исправна, то микросхема неработоспособна и ее необходимо заменить.
Влияние разновидности микросхем на способы проверки
Способ и сложность проверочных работ во многом зависит от типа схемы:
- Самые простые для проверки мультиметром являются микросхемы серии КР 142, имеющие три вывода. Проверка осуществляется подачей напряжения на вход и его измерением на выходе. На основании этих измерений делается вывод об исправности системы.
- Более сложные для проверки – микросхемы серий К 155, К 176. Для проверочных мероприятий понадобятся: колодка и источник питания с определенным уровнем напряжения, который подбирается под конкретную систему. На вход подается сигнал, контролируемый на выходе с помощью мультиметра.
- При необходимости проведения более сложных проверок используют не мультиметры, а специальные тестеры, которые можно собрать самостоятельно или купить в магазине радиоэлектроники. Тестеры позволяют проверить прозвонкой исправность отдельных узлов схемы. Данные проверки обычно отображаются на экране тестера, что позволяет сделать вывод о работоспособности отдельных элементов устройства.
При проведении проверок работоспособности микросхемы необходимо смоделировать нормальный режим ее работы. Для этого подаваемое напряжение должно соответствовать нормальному уровню, который соответствует конкретной системе. Проверять микросхемы на исправность рекомендуется на специальных проверочных платах.
Была ли статья полезна?
Да
Нет
Другие материалы по теме
Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.
Вообщем сгорел у меня блендер Braun 600watt, разобрал его в нем 2 детали по сути, плата и мотор, почитав отзывы и поняв что чаще всего горит именно плат (элементы на ней), был найден донор с рабочей платой, разобран и уаааляя при присоединении новой платы к старому мотору, пшык и плата тоже сгорела! Теперь у меня две нерабочие платы и два мотора, один из которых видимо заклинило и поэтому плата и сгорела (хотя вал крутится легко). Вопрос можно ли восстановить эту плату новый блендер стоит совсем не бюджетно. Может кто подскажет как определить что сгорело? С тестером обращаюсь ну кране плохо, паять умею, магазин микросхем рядом, или может кто пасивную помощь окажет за умеренную плату. Фото микросхемы ниже.
Изменено 25 марта, 2016 пользователем Смомрик
Как проверить микросхему: описание способов
Неисправность одной-единственной микросхемы может привести к полной неработоспособности целой платы, устройства или сложного многофункционального прибора. Чтобы сократить время простоя оборудования и как можно быстрее приблизиться к решению проблемы, нужно уметь выполнять простейшую диагностику радиодеталей. В этой статье мы расскажем, как проверить микросхему без профессиональных инструментов.
Содержание
- Внешний осмотр
- Проверка цепей питания
- Диагностика выходов
- Проверка элементов микросхемы
- Конденсаторы
- Диоды
- Резисторы
- Тиристоры и симисторы
- Шлейфы и разъемы
- Биполярные транзисторы
- Униполярные транзисторы
- Оптопары
Внешний осмотр
Проверка микросхемы всегда начинается с ее визуального осмотра. Вооружившись обыкновенной лупой, можно легко разглядеть явные дефекты: повреждения на корпусе, перегоревшие контакты, оторванные провода, обгоревшие элементы. Только при отсутствии вышеуказанных проблем стоит переходить к следующему этапу.
Проверка цепей питания
Для выполнения этой задачи потребуется мультиметр. Чтобы не гадать, где и как подводится питание, лучше всего посмотреть в даташит (datasheet) — документ, содержащий технические характеристики изделия и схему его подключения. Плюс в нем обозначен VCC+, минус — VCC-, общий провод — GND.
Красный щуп мультиметра подводим к VCC+, черный — к VCC-. Если напряжение, отображаемое на экране электронного инструмента, соответствует нормированному — значит с цепью питания все в порядке. При наличии отклонений от стандартного значения ее следует отпаять и устранить неисправности.
Диагностика выходов
При наличии нескольких выходов проблема даже с одним из них может привести к полной неработоспособности устройства. Порядок действий по проверке выходов выглядит так:
- Измеряем напряжение на выводе Vref — встроенного в микросхему источника опорного напряжения. Его номинальное значение должно быть указано в даташите. В идеале оно должно соответствовать установленной величине, при наличии отклонений можно говорить о том, что в устройстве протекают нештатные процессы.
- Проверяем задающую время RC-цепь, для которой в рабочем режиме характерны колебания. Вывод, на котором они происходят, также указан в даташите. Необходимо подключить осциллограф — общим щупом к минусу питания, измерительный — к RC. Если колебания заданной формы отсутствуют — значит, причина неполадок кроется в микросхеме или задающих время элементах.
- Проверяем саму микросхему, для этого нужно выявить управляющий вывод (даташит) и убедиться, что по нему передаются нужные сигналы (с помощью осциллографа). Если они отсутствуют или их форма не соответствует нормированной, значит, необходимо проверить управляемую цепь. Если последняя исправна — значит, микросхема испорчена и ее надо заменить такой же.
Важно понимать, что для полноценной проверки выпаянной микросхемы необходимо смоделировать ее обычный режим работы, то есть подать на нее рабочее напряжение. Такая проверка плат управления осуществляется на предназначенной для этого плате.
Проверка элементов микросхемы
Часто проверить плату управления невозможно без выпаивания ее элементов. При этом, чтобы выявить причину неполадки, каждый из них нужно прозванивать отдельно. Давайте рассмотрим те из них, которые чаще всего выходят из строя.
Конденсаторы
Эти радиодетали нередко выходят из строя, особенно часто — дешевые электролитические. О неисправности последних обычно свидетельствует вздутая форма, при этом существует немало примеров, когда и внешне исправный элемент не выполняет свою функцию. Чтобы выявить неработоспособные конденсаторы, необходимо:
- Проверить целостность внутреннего контакта выводов — согнуть их и, немного поворачивая в стороны и направляя в свою сторону, удостовериться, что они неподвижны. Даже один вывод элемента, вращающийся вокруг своей оси, свидетельствует о его непригодности.
- Замерить сопротивление конденсатора, чтобы убедиться в том, что он не проводит ток и способен заряжаться. При подключении щупов величина сопротивления равна считанным единицам, при этом очень быстро увеличивается до бесконечности. Этот эффект особенно ощущается с элементами емкостью более 10мкФ.
Диоды
Величина сопротивления с плюсом на аноде должна составлять двух- или трехзначное число, с плюсом на катоде — бесконечность. Если значения отличаются — значит, диод нуждается в замене. Стабилитрон проверяется по такому же принципу, при этом с плюсом на катоде его напряжение падает на величину напряжения его стабилизации (проводит в обратную сторону, но с падением на большее значение).
Для проверки этого явления используют блок питания и резистор с сопротивлением 300-500 Ом. Постепенно увеличивая напряжение первого компонента, замечаем момент, когда напряжение на стабилитроне перестает увеличиваться, — это и есть его напряжение стабилизации. Теперь подаем на него это напряжение + 3 Вольта и плавно повышаем. Если стабилитрон его не стабилизирует, значит, этот диод неисправен.
Резисторы
Эти элементы присутствуют на платах в больших количествах и тоже время от времени выходят из строя. Чтобы убедиться в их работоспособности, достаточно измерить их сопротивление, — оно должно быть меньше бесконечности и не равно нулю. В противном случае резистор нужно заменить. Также о выходе этого элемента из строя свидетельствует:
- черный цвет, сообщающий о перегреве, — признак неработоспособности или предстоящего выхода из строя;
- сопротивление, которое отличается от номинального (допустимо отклонение, не превышающее значение ± 5 %).
Тиристоры и симисторы
Работоспособность этих элементов можно проверить с помощью омметра. Подсоединяем его плюсовой щуп к аноду, а минусовый — к катоду. Сопротивление — бесконечность. Теперь подключаем управляющий электрод к аноду, в результате чего сопротивление должно уменьшиться примерно до 100 Ом. Следующим шагом отсоединяем управляющий электрод от анода, после чего сопротивление тиристора останется низким.
Шлейфы и разъемы
Шлейфы и разъемы проверять нетрудно — достаточно прозвонить их контакты. В шлейфе они должны звониться с выведенными на противоположном конце. Если выявлен контакт, который не звонится ни с каким другим на другой стороне, значит, он оборван. Также возможна ситуация, когда контакт звонится сразу с несколькими, это свидетельствует о коротком замыкании в шлейфе. С переходниками, разъемами и другими соединительными элементами возможна аналогичная ситуация. Изделие, в котором произошло КЗ, следует выкинуть — оно не подлежит восстановлению.
Биполярные транзисторы
В них нужно прозвонить переходы База — Эмиттер и База — Коллектор, по которым ток должен проходить только в прямом направлении. Кроме этого, когда транзистор открыт, ток не должен проходить ни в каком направлении. Другие важные моменты:
- При подаче напряжения на Базу ток в переходе База — Эмиттер должен открыть транзистор, при этом сопротивление в канале Эмиттер — Коллектор снижается до 0,6 В, у сборных моделей — более 1,2 В.
- Для правильной диагностики желательно использовать мультиметр с батареей 1604 («Крона»). Слабые измерительные устройства с 1,5-вольтовыми элементами питания могут не открыть некоторые транзисторы.
- Параллельно с цепью Коллектор — Эмиттер в некоторых элементах может быть встроен диод. Поэтому, чтобы проверка биполярных транзисторов была выполнена правильно, рекомендуется подробно изучить даташит.
Униполярные транзисторы
В исправном состоянии между всеми выводами они выдают бесконечное сопротивление вне зависимости от величины тестового напряжения. При этом есть некоторые нюансы, о которых нужно помнить, чтобы сделать правильные выводы о результатах прозвонки:
- Перед замерами в переходе «сток-исток» сначала необходимо разрядить емкость затвора, замкнув накоротко все ножки.
- Следует помнить о том, в составе мощных транзисторов может быть диод, с которым переход «сток-исток» при проверке аналогичен обычному диоду.
Оптопары
Поскольку их конструкция несколько сложнее, диагностику также нельзя назвать легкой. Сначала прозванивают излучающий диод на предмет правильности его работы — он должен передавать ток только в одном направлении. После этого следует подать на него питание и замерить сопротивление фотоприемника — диода, тиристора, транзистора и др. После этого отключаем питание от излучающего диода и замеряем сопротивление фотоприемника. Оно должно увеличиться до бесконечности — это значит, что оптопара исправна.
Компания 555 — лидер рынка РФ по ремонту промышленной электроники. Оставьте заявку, и мы возьмем на диагностику неисправную микросхему, плату управления или иное устройство. Заполните форму — мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Компания ООО «Барс-Гидравлик Групп» на протяжении нескольких лет успешно сотрудничает с ООО «Инженерная компания 555» в вопросах ремонта сложного промышленного оборудования. За время работы наш партнер зарекомендовал себя с самой лучшей стороны. Заказы выполняются в кротчайшие сроки при соблюдении высокого качества работ. Организация приема и выдачи заказов четкая. Гарантийные обязательства выполняются в полном объеме.
Выражаем благодарность Вашим специалистам за профессионализм и оперативное решение поставленных задач.
Особенно хочется отметить высокую клиентоориентированность персонала Вашей компании, готовность помочь в самых сложных ситуациях.
Мы высоко ценим сложившиеся между нашими компаниями открытые и доверительные партнерские отношения и искренне желаем «Инженерной компании «555» долгих лет успеха и процветания.
Читать весь
отзыв
ООО «Инженерная компания «555» оказывала нашей компании услуги по ремонту электродвигателей и проявила пунктуальность, аккуратность и ответственность в работе.
Результат выполненных работ говорит о качественном оборудовании и высококвалифицированных кадрах.
Сотрудники компании готовы выполнить новые для себя виды работ и оказать консультационные услуги, что характеризует их как профессионалов своего дела.
Рекомендуем ООО «ИК «555» как ответственного и надежного поставщика услуг.
Читать весь
отзыв
Сообщаем, что наша организация сотрудничает с ООО «Инженерная компания «555» с мая 2016 года по настоящее время.
За этот период мы обращались к услугам компании более 10 раз.
Благодаря серьезному и квалифицированному подходу сотрудников ООО «Инженерная компания «555» ремонтные работы произведены качественно с учетом сроков, и обеспечены гарантийным сопровождением.
Планируем в дальнейшем работать с ООО «Инженерная компания «555»
Читать весь
отзыв
Уважаемый Дмитрий Васильевич!
ОАО «Октябрьский электровагоноремонтный завод» успешно работает с ООО «Инженерная компания «555» несколько лет, очень довольны данным сотрудничеством. В работе компании наибольшую ценность для нас представляет готовность работать на условиях, удобных Заказчику, качественный ремонт оборудования в заявленные сроки и самое главное, финансовая защищенность Заказчика. В инженерной компании работают внимательные, доброжелательные сотрудники, готовые в любой момент решить проблему Заказчика. Мы рады, что выбрали ООО «Инженерная компания «555» в качестве партнера. Гарантируем дальнейшее сотрудничество!
Читать весь
отзыв
ЗАО «Охтинское» выражает глубокую признательность и истинную благодарность ООО Инженерной компании «555» за качественную работу компании по ремонту сложного оборудования промышленной электроники, оперативность и технически грамотное отношение к работе в течении всего периода сотрудничества.
Мы надеемся на дальнейшее успешное развитие деловых отношений в сфере ремонта промышленной электроники.
Читать весь
отзыв
Преимущества сотрудничества с нами
Оплата только за результат — работающий блок
Гарантия на работоспособность блока целиком 12 месяцев
Срок ремонта от 5 до 15 дней
Бесплатный предварительный осмотр на предмет ремонтопригодности
Не вносим конструктивных изменений
Ремонт на компонентном уровне
Наша лаборатория расположена в Санкт-Петербурге, но обратиться за помощью вы можете из любой точки России.
Закажите обратный звонок или наберите в рабочее время многоканальный телефон
– +7 (800) 555-89-01 (звонок по России бесплатный).
Расскажите о своей проблеме и получите инструкцию к дальнейшим действиям.
Способы прозвонки деталей платы мультиметром
Часто возникает ситуация, когда из-за вышедшей из строя маленькой незначительной детали перестает работать бытовой прибор. Поэтому, ответ на вопрос, как прозванивать плату мультиметром, хотели бы знать многие начинающие радиолюбители. Главное в этом деле быстро обнаружить причину поломки.
Перед выполнением инструментальной проверки, необходимо осмотреть плату на наличие поломок. Электрическая схема платы должна быть без повреждений мостиков, детали не должны быть распухшими и черными.
Приведем правила проверки некоторых элементов, в том числе и материнской платы.
Проверка отдельных деталей
Разберем несколько деталей, при поломке которых выходит из строя схема, а вместе с этим и все оборудование.
Резистор
На различных платах данную деталь применяют довольно часто. И так же часто при их поломке происходит сбой в работе прибора. Резисторы несложно проверить на работоспособность мультиметром. Для этого необходимо провести измерение сопротивления.
При значении, стремящемся к бесконечности, деталь следует заменить. Неисправность детали можно определить визуально. Как правило, они чернеют из-за перегрева. При изменении номинала более 5%, резистор требует замены.
Диод
Проверка диода на неисправность не займет много времени. Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом.
Переставляем щупы мультиметра, теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности. Эти величины говорят об исправности диода.
Катушка индуктивности
Плата редко выходит из строя по вине этой детали. Как правило, поломка случается по двум причинам:
- витковое короткое замыкание;
- обрыв цепи.
Проверив значение сопротивления катушки мультиметром, при значении менее бесконечности – цепь не оборвана. Чаще всего, сопротивление индуктивности имеет значение в несколько десятков омов.
Определить витковое замыкание немного труднее. Для этого прибор переводим в сектор измерения напряжения цепи. Необходимо определить величину напряжения самоиндукции.
На обмотку подаем небольшой по напряжению ток (чаще всего используют крону), замыкаем ее с лампочкой. Лампочка моргнула – замыкания нет.
Шлейф
В этом случае следует прозванивать контакты входа на плату и на самом шлейфе. Заводим щуп мультиметра в один из контактов и начинаем прозвон. Если идет звуковой сигнал, значит, эти контакты исправны.
При неисправности одно из отверстий не найдет себе «пару». Если же один из контактов прозвонится сразу с несколькими – значит, пришло время менять шлейф, поскольку на старом короткое замыкание.
Микросхема
Выпускается большое разнообразие этих деталей. Замерить и определить неисправность микросхемы с помощью мультиметра достаточно тяжело, наиболее часто используют тестеры pci.
Мультиметр не позволяет провести замер, потому что в одной маленькой детали находится несколько десятков транзисторов и других радиоэлементов. А в некоторых новейших разработках сконцентрированы миллиарды компонент.
Определить проблему можно только при визуальном осмотре (повреждения корпуса, изменение цвета, отломанные выводы, сильный нагрев). Если деталь повреждена, ее необходимо заменить.
Нередко при поломке микросхемы, компьютер и другие приборы перестают работать, поэтому поиск поломки следует начинать именно с обследования микросхемы.
Тестер материнских плат – это оптимальный вариант определения поломки отдельной детали и узла. Подключив POST карту к материнке и запустив режим тестирования, получаем на экране прибора сведения об узле поломки. Выполнить обследование тестером pci сможет даже новичок, не имеющий особых навыков.
Стабилизаторы
Ответ на этот вопрос, как проверить стабилитрон, знает каждый радиотехник. Для этого переводим мультиметр в положение замера диода. Затем касаемся щупами выходов детали, снимаем показания. Меняем местами щупы и выполняем замер и записываем цифры на экране.
При одном значении порядка 500 Ом, а во втором замере значение сопротивления стремится к бесконечности – эта деталь исправна и годится для дальнейшего использования.
На неисправной — величина при двух измерениях будет равна бесконечности – при внутреннем обрыве. При величине сопротивления до 500-сот Ом – произошел полупробой.
Но чаще всего на микросхеме материнской платы сгорают мосты – северный и южный. Это стабилизаторы питания схемы, от которых поступает напряжение на материнку.
Определяют эту «неприятность» достаточно легко. Включаем блок питания на компьютере, и подносим руку к материнской плате. В месте поражения она будет сильно нагреваться.
Одной из причин такой поломки может быть полевой транзистор моста. Затем проводим прозвонку на их выводах и при необходимости заменяем неисправную деталь. Сопротивление на исправном участке должно быть не более 600 Ом.
Методом обнаружения нагревающего устройства, определяют короткое замыкание (КЗ) на некоторых деталях платы. При подаче питания и обнаружения участка нагрева, кисточкой смазываем место нагрева. По испарению спирта определяется деталь с КЗ.
31/10/2021
Железо
2
8 мин
1 675
Здравствуйте, друзья!
За мой 20-летний опыт работы компьютерным техником материнская плата является одним из самых сложных компонентов для диагностики из-за количества подключенных к ней компонентов.
Если материнская плата выходит из строя, у вас могут быть синие экраны, зависания, звуковые сигналы, невозможность обнаружения USB-накопителей и другого оборудования и многое другое.
Это руководство научит вас тестировать материнскую плату с помощью мультиметра перед установкой других компонентов ПК.
10 лучших уникальных лаунчеров для Android
Визуальная диагностика
Радиодетали не выходят из строя просто так. И последствия их неисправностей можно увидеть визуально. Рассмотрим наиболее частые неисправности, когда их можно заметить визуально.
Условно все причины неисправностей можно разделить на 3 категории: попадание влаги, механические и электрические повреждения.
Первый лист
- Проверка настроек проекта:
- ревизия (Поле revision в свойствах — используется впоследствии для генерации документации)
- настройки компилятора (д.б. настроено в проекте по умолчанию) (Настройки компиляции в Altium — что можно, что нельзя. Обычно мы создаём проект из внутреннего шаблона, в котором уже всё хорошо настроено)
- Компиляция проекта (есть ли ошибки)
- Разъемы: (опираемся на ТЗ и дополнительные пожелания в духе “как на плате ХХ”)
- тип
- распиновка
- соответствие номера номеру на схеме Э4
- Блоки на первом листе:
- охват функционала (Все функции описанные в ТЗ, реализованы)
- количество, если многоканальные
- синхронизация выводов символов листов
- Оформление (Оформление — это важно. Недооформленная схема проверку не проходит)
- Основная надпись
- Расположение блоков, подписи, связи
Электрические повреждения
Микросхема может выйти из строя из-за банального короткого замыкания. Обычно на таких микросхемах могут появиться дырки. Это называется тепловым пробоем.
Тепловой пробой – это когда через микросхему прошел ток, который повредил ее настолько, что на корпусе появилась дырка. Т.е. она «сгорела», и даже дымилась какое-то время. Дырка на корпусе появляется от большого количества тепла, который создал проходящий через микросхему ток. Микросхема не рассчитана на такой ток, поэтому ее корпус не выдерживает, и начинает разрушение в уязвимом участке.
Ниже приверед наглядный пример теплового пробоя микросхемы управления шаговым двигателем (драйвер).
Как правило такие микросхемы полностью утрачивают свою работоспособность. А еще при таком тепловом пробое могут повредиться дорожки. После выпаивания поврежденной микросхемы внимательно посмотрите на дорожки и окружающие детали, чтобы они были целые и без повреждений. Еще может вздуться текстолит, но это происходит очень редко.
Также при коротком замыкании микросхемы могут полностью обуглиться, и оставить следы нагара на плате и окружающих деталях. Нагар надо обязательно удалять с платы т.к. он может проводить ток.
Проверка микросхем мультиметром
Иной пример абсолютно аналогичной неисправности можно найти в ноутбуках.
Например, на платах ноутбуков достаточно случайно закоротить USB порт (или статическим электричеством), и тут же может выйти из строя хаб (группа микросхем). И это 100% короткое замыкание. И при этом визуально микросхема будет без каких-либо повреждений. Тем не менее, таких микросхемы можно легко проверить на исправность мультиметром.
В качестве примере рассмотрим проверку микросхемы в DIP корпусе. У каждой микросхемы есть питание. И как правило именно оно и выходит из строя, если микросхема не выполняет своих функций.
Ниже приведен пример распиновки микросхемы-таймера NE555.
В примере ниже мультиметром будет проверяться другая микросхема, но суть одна и та же.
Переключаем мультиметр в режим прозвонки.
Так и при обратной.
Конечно этот метод не универсален. Например, есть платы у которых обвязка возле микросхем может влиять на измерения. Либо придется выпаивать микросхему из платы, либо отпаивать детали или выводы микросхемы, чтобы они не влияли на проверку.
Однако диагностировать те же ноутбуки на исправности видеочипа или хаба достаточно просто, если знать их рабочие сопротивления и состояния. И там влияние компонентов не толь велико. Все зависит от платы.
Проверка при помощи сервис мануалов
У каждой выпускаемой техники существуют сервис мануалы. По ним можно проверять работоспособность плат (соответственно, и микросхем) следуя инструкциям. Например «На контакте шлейфа номер 12 есть напряжение 5в?». И далее несколько следующих шагов, которые приведут к окончательному решению по ремонту.
Хотя в сервис мануалах рекомендуют менять плату сразу целиком, даже без конкретных замены радиодеталей.
Конечно не получится найти мануал на любую технику в силу различных обстоятельств, но можно найти технику, где используется аналогичная микросхема или плата. У смартфонов разных производителей могут быть одинаковые контроллеры питания. Поэтому здесь важен опыт и навыки поиска информации.
Также не стесняйтесь спрашивать информацию о микросхемах на форумах и группах в социальных сетях об электронике. (естественно перед этим самостоятельно поискав информацию во всех доступных источниках)
Типовые схемы включения
Помимо сервис мануалов еще есть и даташиты с простыми схемами выключения. Т.е. грубо говоря можно собрать схему для простой проверки работоспособности микросхем.
Почему микросхема греется и методы ее диагностики
Еще один типичный случай с кротким замыканием – это когда микросхема сильно греется. Здесь возможны сразу несколько вариантов.
Большинство начинающих ремонтников сразу же заявляют, что если микросхема греется, то именно она неисправна. Это отчасти правда, но только в редких случаях. Если микросхема греется – это не значит, что именно она неисправна. Но именно это влияет на ее функции и общую работоспособность платы и устройства в целом.
В качествен примера рассмотрим ситуацию с контроллерами питания на смартфонах. Эти микросхемы управляют питанием всей узлов устройства. И именно через нее проходят все токи. Допустим, микросхема греется, и вы поменяли ее. И снова та же проблема. А проблем оказалась вообще не в ней, а в другой части платы, где есть короткое замыкание.
Через микросхему проходит большой ток именно в ту часть платы, где находится неисправная радиодеталь, которая как раз вызывает сильный нагрев микросхемы.
Можно как визуально найти неисправную коротящую деталь (она может быть повреждена, со следами окисла, более темная, со следами ржавчинами и т.п.), так и по выделяемому теплу.
Конечно тут тоже бывают разные случаи. Одно дело нагрев от 2 А, а другое дело от 20 мА. Хотя природа неисправностей могут быть идентичны, но методы диагностики придется использовать разные.
Диагностика при помощи кассового чека
Подключите плату к лабораторному блоку питанию с ограничением по току короткого замыкания. Это нужно для того, чтобы окончательно не добить нагревающуюся микросхему. Далее прислоняем кассовый чек к плате.
Естественно будет след и от нагрева микросхемы, но саму микросхему греет другая неисправная деталь.
Еще можно использовать «фризер» для заморозки платы, чтобы быстро определить точку платы, в которой находится короткое замыкание. Всего может быть четыре исхода событий:
- Нагрев микросхемы происходит из-за короткого замыкания на другом участке платы.В данном случае неисправна не сама микросхема, а другая радиодеталь. Микросхема просто стоит на пути у большого тока, и пропускает его через себя;
- Неисправна и микросхема и другая радиодеталь.Так получилось, что неисправная радиодеталь добила микросхему. Она не может постоянно нагреваться, и рано или поздно выйдет из строя;
- Все-таки неисправна сама микросхема. Да, так бывает. особенно если проблема с контактами;
- На плате имеются следы попадания влаги.. Далее разберём подобные случаи.
Выводы
Подведя итог могу сказать просто: ЛЮБАЯ активная нагрузка при измерении имеет свое сопротивление, которое будет тем больше, чем меньшие токи в ней протекают, на самом деле взаимосвязь обратная. И соответственно, когда мы измеряем сопротивление, мы косвенно уже можем представлять насколько большие токи текут на этом участке цепи. Таким образом, когда один из полупроводников уходит в короткое замыкание, например диод мостика или транзистор в горячей части импульсного блока питания, мы из-за аномально возросших токов и получаем сгоревший предохранитель.
Если же это были вторичные цепи, там чаще всего просто срабатывает защита блока питания и устройство просто не включается до тех пор, пока короткое замыкание, вызывающее очень большое потребление, не будет устранено. Так что когда электрики говорят, что практически любая поломка, за редким исключением когда параметры деталей уплывут, например у подсохших электролитических конденсаторов, и соответственно увеличившегося ESR ЭПС, у нас остаются всего 2 поломки:
- Есть контакт там где его не должно быть или иначе говоря то самое короткое замыкание, часто минуя нагрузку, потому что ток идет по пути наименьшего сопротивления или по нашему сгоревшему, к примеру p-n переходу транзистора.
- Либо нет контакта там где он должен быть, обрыв цепи, отгорание нагрузки или силового полупроводника уходящего в обрыв, а не в короткое замыкание, что кстати случается в намного меньшем проценте случаев при сгорании полупроводников.
В данной статье я попытался объяснить логику поиска неисправностей глазами ремонтника, так как ее видим мы, проводя диагностику, проанализировав схему и сверяясь с показаниями мультиметра и условно держа в голове значения сопротивления для каждой конкретной детали в исправном и неисправном состоянии. Много дополнительной информации ищите в разделе сайта «РЕМОНТ». Всем удачных ремонтов! AKV.
- ДИАГНОСТИКА И КОМПОНЕНТНЫЙ РЕМОНТ ЭЛЕКТРОНИКИ
- РЕМОНТ ТЕЛЕФОНА КОТОРЫЙ НЕ ЗАРЯЖАЕТСЯ
- РЕМОНТ СХЕМ: ДЕМОНТАЖ-МОНТАЖ, ПОДБОР АНАЛОГОВ
- ПОИСК ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ ПРИБОРА
Механические повреждения
Механические повреждения микросхем (и радиодеталей в частности) носят обширный характер. Это могут быть последствия ударов по корпусу прибора, и неаккуратные эксплуатация и ремонт.
Повреждения корпуса
Типичный пример повреждения корпуса.
Повреждения окружающих деталей
Микросхема не может работать без «обвязки» — радиодеталей, которые создают условия для работы.
Отвал контактов
Схема не будет работать, если контакты с радиодеталями повреждены. Среди основных типовых корпусов микросхем (DIP, SMD, BGA) BGA труднее всего визуально оценить на предмет отвала контактов.
В принципе отвал можно отнести к механическим повреждениям, но к отвалу можно отнести и плохое качество пайки.
Методы диагностики отвала
Прогрев платы может быть как вариант диагностики, но не ремонта.
Проверка новых компонентов
- Проверка по списку из задачи (При постановке задачи на проверку автор создает список вновь созданных компонентов, чтобы Рецензент ничего не упустил. Считается, что остальные компоненты уже проверены нами ранее.)
- Проверить по Datasheet:
- Номера контактов
- Назначение
- Соответствие ссылок на описания (ссылка на описание компонента должна быть в свойствах компонента)
- Посадочное место (должно соответствовать указанному partnumber)
- Partnumber (достаточно полный, без ошибок)
Цветовое обозначение
Сейчас принята цветовая маркировка, представляющая собой от трех до шести колец разной окраски (см. рис. 2). Не надо видеть в этом происки врагов, поскольку данный способ позволяет установить номинал даже на сильно поврежденной детали. А это весомый фактор, учитывая, что современные бытовые электроприборы не комплектуются принципиальными схемами.
Информацию по расшифровке данного обозначения на компонентах несложно найти в интернете, поэтому приводить ее в рамках этой статьи не имеет смысла. Есть также множество программ-калькуляторов (в том числе и онлайн), позволяющих получить необходимую информацию.
Шелкография
- Шрифт Default, высота 1mm, толщина 0.2mm
- Правильное размещение надписей — не под корпусами, не на отверстиях, не друг на друге (Это удобно смотреть в 3D)
- Ориентация любых надписей на одном слое только 0-90 или 0-270 градусов
- Обозначение первого пина у микросхем и разъемов
- Обозначение 5-10 кратных пинов и рядов у BGA для крупных микросхем (поможет найти нужный пин при отладке)
- Обозначение назначения разъемов и тестовых точек (поможет при отладке)
- Грамотная последовательность в группах (когда обозначения выносятся группой в сторону из-за плотности расположения компонентов)
- Логотип, название платы, ревизия SVN, дата (Часто бывает требование заказчика по размещению своего логотипа, децимального номера и т.д. AD даёт возможность ставить текстовые поля, задаваемые переменными, мы это активно используем)
Правила пользования прозвонкой
Единственное правило, которое необходимо запомнить, проводить процесс прозвонки разрешается только в полностью обесточенной цепи.
Обратите внимание! Если проверять провода под напряжением, можно получить удар током, а в некоторых случаях вызвать пожар. Ниже подробно описано как как проверить провод мультиметром и без него
Ниже подробно описано как как проверить провод мультиметром и без него.
Как правильно прозвонить провода (мультиметром и без приборов)
Поэтапный процесс работы:
- перед началом работы необходимо повернуть рукоятку мультиметра в нужное положение;
- подсоединить концы щупов в необходимые гнёзда. Чёрный щуп в гнездо, указанное как СОМ (в некоторых случаях обозначается как «*» или точкой заземления), а красный — в гнездо, где стоит символ Ω (иногда указывается как R). Необходимо подчеркнуть, что символ Ω может быть нарисован как одиночно, так и в совокупности с обозначениями других знаков (V, mА). Такое расположение проводов, поможет придерживаться полярности при проведении будущих замеров;
Как подключать щупы
- включить мультиметр. В основном для этого есть отдельная кнопка или работа может начинаться автоматически при повороте рукоятки в необходимое положение;
- закрыть измерительные концы друг с другом. Если слышен сигнал, значит, устройство правильно работает;
- взять тестируемый провод (заранее зачистить его от изоляции). Дотронуться измерительными щупами к оголённым местам кабеля;
- в случае исправности прозвучит звук, а показания мультиметра будут нулевые или покажут на сопротивление. Если на экране будет указано 1 и не последует звуков, то значит, что проверенный кабель оборван.
Прозвонить провода можно и без применения мультиметра. Для работы понадобится:
Схема устройства с лампочкой
- классическая батарейка питания (желательно брать квадратную на 4,5Вольт);
- обычная лампочка на 4 Вольт, через нее диагностируется (контролируется) линейный участок кабеля;
- пара соединительных кабелей и коннектор захватывающего вида.
После подготовки инструментов для работы, с их помощью необходимо собрать простую измерительную цепь. При, верно, собранной цепи и в случае исправности провода, лампа будет работать. Если на участке есть дефект, то лампочка не загорится.
Монтажные «сопли»
«Сопли» — это небольшие капли припоя, которые создают короткое замыкание между двумя разными дорожками на печатной плате. Во время домашней сборки такие неприятные капли припоя приводят к тому, что устройство либо просто не запускается, либо работает неправильно, либо, что хуже всего, после включения тут же сгорают дорогие детали.
Чтобы не допускать таких неприятных последствий перед включением собранного прибора следует внимательно проверить печатную плату на наличие замыканий между дорожками.
Проверка посадочных мест
- Наличие списка новых (обновлённых) посадочных мест. При повторной проверке список должен быть новый. (Принцип тот же, что и для УГО)
- Сверка посадочного места с описанием в Datasheet
- Порядок расположения выводов
- Количество
- Расстояния
- Форма площадок
- Шелкография 0.2, первая ножка круг толщина 0.5, диаметр 0.25 (оформление — это важно)
- Наличие 3D модели, совпадение ножек, шелкографии с ней (3D модели позволяют дополнительно проверить правильность посадочного места, участвуют в проработке и проверке конструкции, помогают получить красивые рендеры плат)
Питание
- Общая логика расположения источников и нагрузок (Компоновка должна быть логична, не порождать усложнения платы)
- Питание сложных потребителей сквозь друг друга (Один источник на несколько потребителей, которые могут помешать друг другу)
- Непрерывность (узкие места) (Тонкие перемычки у полигонов, количество переходных отверстий при переходе со слоя на слой)
- Сечение проводников (Подсветка всех питаний по очереди, просмотр подводов к каждому потребителю)
- Земля (Земля это очень важно, если ток течёт по шине питания к потребителю — ему надо вернуться обратно)
- Наводки между питаниями, соседство источников
- Питание микросхем
- Наличие блокировочных емкостей у пинов
- Толщина проводников питания
- Отдельные Via на каждый потребляющий пин
- Via в ThermalPad (бывает нужно)
- Источники питания
- Открыть Datasheet, свериться с рекомендуемой топологией (когда её нет, обсуждаем оптимальную компоновку)
Конструкция
Если есть 3D модель для устройства, проверка производится по ней.(Чаще всего устройство собрано воедино в 3D САПР, там есть инструменты для проверки интерференций, выполнения сечений и пр.)
- Форма платы — Соответствие чертежу, модели, ТЗ
- Толщина платы
- Крепеж
- Достаточность (с точки зрения соответствия пункту ТЗ “внешние воздействующие факторы”)
- Попадание в места на плате
- Зазор для головок винтов, шайб…
- Разъемы
- Положение
- Ориентация первых ножек
- Сверить распиновку с сочленяемыми платами
- Положение специфических компонентов
- Высота компонентов
Мультиметры, тестеры
Для удобства выполнения электрических замеров на базе омметра работают комбинированные приборы, позволяющие оценивать величины сопротивлений на шкалах:
- Омов
- килоОмов
- мегаОмов
Они имеют одну точную измерительную головку, которая с помощью шунтов или добавочных сопротивлений, подключаемых системой различных режимных переключателей, может работать в качестве:
- омметра
- амперметра
- вольтметра
Для каждого режима на общей шкале нанесена собственная цифровая градуировка в соответствующих единицах. Три объединенных функции измерения сопротивления, тока и напряжения послужили поводом называть такие приборы:
- мультиметром (образовано от слов «много» и «мерить»)
- авометром (сокращение от «ампер», «вольт», «ом», «измерение»)
- тестером (обозначает возможность проведения «тестов»)
Современные приборы работают как на основе обработки аналоговых величин, так и с применением цифровых технологий. Они у большинства моделей снабжены дисплеем, на который сразу выводится значение измеряемого параметра. Это удобно потому, что:
- облегчается снятие показании
- не требуется разбираться с градуировкой шкалы
- отпадает необходимость заниматься дополнительными математическими вычислениями
Однако, принцип подачи напряжения на измеряемый участок цепи и замер величины тока, протекающего через сопротивление, остался прежним во всех устройствах. Электрик, хорошо понимающий, как работает закон Ома, всегда разберется с назначением переключателей и способами отображения информации на любой приборе, выполнит правильно замер сопротивления.
Если электроника не включается
При подсоединении к электрической сети прибор не работает, не срабатывают никакие светодиодные сигналы или не выдается звук, причина этому сгоревший блок питания. Попробуйте включить аппарат последовательно с мощной лампой накаливания, для предотвращения короткого замыкания. Когда блок питания работает, лампа не будет гореть, а в случае короткого замыкания на блоке лампа загорится.
Потом ищем неисправность в самом блоке питания. Это может быть простой обрыв кабеля или выгорание предохранителя. В случае успеха устраняем неполадку заменой новых деталей или пайкой отломанных.
Индуктивность и тиристоры
Проверка катушки на обрыв осуществляется замером ее сопротивления мультиметром. Элемент считается исправным, если сопротивление меньше бесконечности. Надо заметить, что не все мультиметры способны проверять индуктивность.
Проверка тиристора происходит следующим образом. Прикладываем красный щуп к аноду, а черный – к катоду. В окошке мультиметра должно отобразиться бесконечное сопротивление. После этого управляющий электрод соединяем с анодом, наблюдая за падением сопротивления на дисплее мультиметра до сотен Ом. Управляющий электрод открепляем от анода – сопротивление тиристора не должно измениться. Так ведет себя полностью исправный тиристор.
Правила проектирования
- Толщина слоя металлизации (В настройках стека всё должно соответствовать реальности)
- Соответствие правил проектирования технологическим нормам для выбранных толщин платы и металла (минимальные зазор/проводник, отверстия)
- Наличие специфических норм для классов цепей, выделенных на схеме (зазоры до высоких напряжений, минимальные толщины проводников и т.д.)
- Отступы от не металлизированных отверстий на внутренних слоях (отличаются от обычного зазора)
- Просмотреть все правила (Все правила просматриваются одно за другим, поиск всего необычного)
- DRC настройки (проверка, включены ли нужные проверки в DRC)
- DRC (Рецензент запускает DRC, при непрохождении — проверка прекращается)
Многофункциональные индикаторы напряжения-отвертки
Такие устройства сейчас массово выпускаются промышленностью. Они позволяют выполнять 5 основных функций при работе с электричеством. Одна из них — замер сопротивления, который осуществляется подключением контролируемого участка через цепь, созданную между пальцами человека.
В конструкции подобных многофункциональных приборов для замера сопротивления используются:
- элементы питания с общим напряжением 3 вольта
- биполярный транзистор, усиливающий сигнал тока индикации
- светодиод, свечение которого свидетельствует о прохождении тока через проверяемый участок цепи
- наконечник отвертки, служащий контактной площадкой
Маломощные источники напряжения этих приборов способны выдать в схему только токи низких значений, которые при усилении транзистором достигают всего десятка миллиампер. Этого вполне достаточно для свечения светодиода. Однако, проверять ими можно целостность предохранителей, нитей накала лампочек и подобных простых устройств. При измерениях в сложных схемах многофункциональные индикаторы работают некорректно потому, что способны прозвонить высокоомные участки, созданные заниженным сопротивлением окружающей среды. Этот их основной недостаток часто вводит в заблуждение электриков.
Виды маркировок
На компонентах, выпущенных во времена Советского Союза, было принято указывать номинал на корпусе детали (см. рис.1). Этот вариант не требовал расшифровки, но при повреждении целостности конструкции или выгорании краски могли возникнуть проблемы с распознаванием текста. В таких случаях всегда можно было обратиться к принципиальной схеме, которой комплектовалась вся бытовая техника.
